Pyrenoide fungieren in erster Linie als Zentren der Kohlendioxid (CO2)-Fixierung in Algen, wodurch eine CO2-reiche Umgebung geschaffen und sichergestellt wird. Sie helfen manchmal bei der Katalyse von anorganischem CO2 zu Stärke. Bei einigen Algenarten dienen Pyrenoide als Speicherorte für Kohlenhydrate.
Pyrenoide sind subzelluläre, proteinhaltige Mikrokompartimente, die in den Chloroplasten vieler Algen vorkommen. Sie bestehen zu 90 Prozent aus RuBisCo (Ribulose-1,5-Biphosphat-Carboxylase-Oxygenase), einem Enzym, das eine Schlüsselrolle bei der Photosynthese spielt. Pyrenoide haben eine plastische Struktur, die es ihnen ermöglicht, im Chloroplasten zu wandern und auf Licht zu reagieren.
Pyrenoide wurden erstmals 1803 entdeckt, aber die Wissenschaftler wussten bis in die 1970er Jahre nicht viel über sie, als sie erfolgreich aus Algen isoliert wurden. Wissenschaftliche Erkenntnisse deuten darauf hin, dass Pyrenoide in der Lage sind, gelösten anorganischen Kohlenstoff (DIC) in ausreichend großen Mengen in Kohlendioxid umzuwandeln. Dies spielt eine Schlüsselrolle bei der aquatischen Photosynthese, bei der Algen aufgrund seiner extrem langsamen Diffusionsrate im Wasser im Vergleich zur Luft einen schwierigeren Zugang zu CO2 haben.
Es ist noch viel über Pyrenoide unbekannt, die über ihre Verbindung mit der Kohlenstofffixierung hinausgehen. Die Struktur dieser Körper variiert stark mit verschiedenen Algenarten. Bei Dinoflagellaten können beispielsweise mehrere Pyrenoide in einem Chloroplasten beobachtet werden, während bei anderen Arten wie den Rotalgen in jedem Chloroplasten ein einzelnes Pyrenoid vorhanden ist.
